基于三结点单元的主轴横向自振特性分析

为计算水轮发电机组轴系的横向自振特性,提出了一种三结点弹性轴段单元。将主轴系统离散为刚性圆盘和三结点弹性轴段单元,推导了刚性圆盘单元和弹性轴段单元的运动方程,得出了三结点弹性轴段单元的插值函数、移动惯性矩阵、转动惯性矩阵、回转矩阵和刚度矩阵。研制了基于Matlab的有限元计算程序,并用数值算例验证了程序的正确性。最后计算了某水轮发电机组主轴系统考虑陀螺效应时的涡动频率、临界转速和相应的振型。研究表明,三结点弹性轴段单元的计算结果比二结点单元更接近理论解。     

方柱绕流诱发的弹性薄板流固耦合特性研究

在封闭水流槽道中央,上游布置一刚性方柱,下游弹性薄板的一端固定在方柱尾端,弹性薄板上端、下端和另一端自由.上游方柱绕流后在下游形成周期性扰动流场,进而诱发下游弹性薄板的连续振动.数值模拟结果表明,当周期性扰动流场与结构形成强烈的非线性耦合作用时,近壁区流动进一步受板扰动的影响,流动的边界条件发生改变,流场对称结构遭到破...     

弱约束管道系统水锤研究与进展

充液管道中瞬变流的研究有着悠久的历史，积累了极为丰富的文献和资料。人们对系统不稳定流的认识也随着科学技术的进步不断发展开拓，内容及航空航天，石油化工，机械传动，水利电力等２０多个研究方向。     

贯流式水轮机三维非定常流DES数值模拟

以某水电站为研究对象,建立包含贯流式水轮机的全流道数值模型,基于不可压缩瞬态N-S方程,进行了三维非定常流研究。将全流道定常计算的结果作为初始流场,应用分离涡模型(DES)和滑移网格技术,进行了水轮机动静干扰的非定常湍流数值模拟,得到了全流场的瞬时压力分布和湍动粘度分布,转轮室进出口处的瞬时涡量分布,捕捉到水轮机转轮室进出口处复杂的三维动态涡结构。研究工作对于探讨水轮机涡激振动形成的机理具有一定的参考意义。     

基于P-D-ε特性的重力坝主余震损伤累积分析

发生强震时主震会给重力坝带来损伤破坏,伴随主震发生的多次余震也会给重力坝带来额外的累积损伤破坏,目前关于重力坝在地震作用下的损伤研究大多都只考虑了主震及一次余震。因此,为了更加全面地分析评估多次余震对重力坝结构的累积损伤破坏,基于混凝土塑性损伤模型,结合水工混凝土P-D-ε曲线求解重力坝在多次主余震序列作用下的损伤,并考虑坝体位于水下部位出现裂缝后产生的水力劈裂现象,研究主震受损混凝土重力坝在强余震作用下的非线性动态响应。加载余震直至结构发生贯穿性裂缝破坏,并再次对破坏后的坝体结构重新建模,进一步分析后续的滑移、倾覆失稳情况。结果表明：强主震作用下坝体仅受到轻微至中等破坏,基本满足设计可修复的设计原则;多次余震对重力坝坝体的塑性损伤效益累积作用明显,坝体损伤区主要集中在坝踵、建基面和上游折坡点附近;随着余震次数的累计增加,塑性应变均有不同幅度的提高,最终由于累计损伤产生了贯穿性裂缝;水力劈裂对于重力坝塑性损伤累积、滑移和倾覆失稳等影响显著。     

双参数弹性地基上板承受冲击荷载的动力响应的解析解

利用双参变量的Ｓｔｏｃｋｅｓ变换,给出双参数弹性地基上自由矩形板承受冲击荷载的动力问题的ＣＣ型级数的解析解,并运用钟万勰提出的定常结构的精细时程积分法,以双参数弹性地基上自由矩形板承受三角形冲击荷载为例,给出了数值结果．     

在定常流动下混流式水轮机叶片横向振动特性分析

使用一般壳体理论及ALE描述下叶片近壁区流动控制方程，在正交流线坐标系中建立了描述混流式水轮机叶片振动的一般方程，并将叶片在流向与展向的振动对横向振动的影响表示为参数函数，构造出描述叶片横向振动的Mathieu方程，从而可利用数学上熟知的Mathieu方程的特性分析叶片的横向振动。     

混流式水轮机转轮叶片流固耦合振动特性分析

考虑水体的压缩性，用有限元法的位移一压力格式及Galerkin法对混流式水轮机转轮叶片一流体组成的流固耦合系统进行离散，建立了流固耦合系统的振动控制方程，在此基础上对转轮及单个叶片的耦合模态进行了计算，详细分析了转轮及叶片在水中的动力特性，发现叶片在流固耦合情况下的一些新的特性。     

哈密顿结构修正的控制设计方法及其应用

哈密顿系统互联和阻尼分配的控制设计中,最主要的困难是获得修正的能量函数。通过分析哈密顿互联和阻尼分配控制设计的思想,提出一种控制律构成方式,即控制律由给定平衡点的镇定控制和附加控制构成,结构和阻尼矩阵修正部分增加的关联因子通过附加控制发挥作用。进而导出了镇定控制的求解方程,附加控制的显式表达式以及闭环系统稳定的条件,给出了设计过程和步骤。以水轮发电机组的哈密顿模型为例,介绍了该控制设计方法的应用。该方法根据结构和阻尼修正矩阵直接求控制,用海森矩阵正定条件确定结构和阻尼修正矩阵中关联因子的取值限制,避开了求取H a(x)的困难。仿真结果表明这一方法简单有效。     

振动边界耦合作用下基于微分求积法的三维不可压缩粘性流体的数值模拟

本文采用微分求积(DQ)法基于非交错网格建立在考虑流体-结构相互作用下求解三维不可压缩流体NavierStokes方程的数值方法。弹性振动边界为矩形薄板，诱发板振动的因素为作用在板上的脉动压力场，边界板的振动与流动形成耦合作用。数值结果给出了一箱形流道内雷诺数分别为100，1000和10000时的流场。大量分析表明．用本文方法模拟考虑流体一结构相互作用下的流动问题是可行的。